JPH10504895A - 凝集分析具製造用の装置と連続方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 複数の並設された凹部（１７）を持ったリボン状の平坦なウエブ（１６）が、試薬含有溶液の液だめと連通する開口（３６）を持った下向き面（２８）有する水平スロットを通って送られる。ウエブ（１６）は、下向き面（２８）に対して付勢され、溶液が上向きの凹部（１７）に供給される際のシールをつくる。液だめと連通する開口（３６）は、移動方向に対して斜めの前縁（３７）を持った平行四辺形である。分注装置（２０）から出た後、露出された溶液は加熱空気で乾燥され、毛管状のチャンバーを形成する基材（１８）が貼り付けられる。この方法は、磁性粒子とトロンボプラスチンを有する凝集分析具の製造に特に有益である。

Description

【発明の詳細な説明】 凝集分析具製造用の装置と連続方法 発明の背景 本発明は、連続方法で凝集分析具を製造する方法と、リボン状の平坦なウエブ の複数の並設凹部に試薬含有液を分注する装置に関する。 アメリカ特許第４，８４９，３８０号は、試薬が充填された反応室（反応チャ ンバー）に所定量の液体試料を毛管作用を用いて吸引して、液体試料と試薬の反 応を監視する分析具を開示している。その分析具は、注入ポートと通気孔を持っ たチャンバーを形成するために、ベースと、ベースに貼り合わせた開口付きスペ ーサと、カバーに貼り合わせた一対の開口を持ったカバーとを含んでいる。チャ ンバーを親水性にする処理の後に、ピペットから注入ポートに供給された試薬が 、毛管作用でチャンバーに引き入れられ、凍結乾燥または室温で空気乾燥される 。毛管作用を確実にするため、そしてチャンバー中の試薬が所定の濃度になるよ うな所定量が入れられることを保証するためには、スペーサの厚さが重要である 。 アメリカ特許第４，８４９，３８０号の器具は、トロンボプラスチンなどの凝 集試薬と試薬中にマグネタイト などの不活性の磁性粒子が混ざったものを反応室に入れる凝集分析に特に適して いる。血液または血漿の試料がチャンバーに導入されると、その乾燥した試薬が 溶解して、磁性粒子が浮遊（懸濁）し、凝集反応が開始される。交番磁場が印加 されると、磁性粒子の向きが磁場と同時に変化する。この効果は、反射光の強度 変化（明滅）により光学的に監視できる。凝集が始まると、光強度のピークから ピークへの値が低下し、好適な凝集分析が行える。凝集時間を監視する方法の改 良が、アメリカ特許第５，１１０，７２７号およびＰＣＴ国際公開ＷＯ ９２／ ０１０６５号に開示されている。 既知の分析具の製造に用いられる方法はバッチ方法で、それは洗剤で反応室を 濡らし、乾燥させ、ピペットで試薬の水溶液を注入孔に入れてから、凍結乾燥、 つまり急速凍結させた後、凍結状態で高真空下で脱水することを必要とする。こ れは特に時間がかかる。しかし、反応室の試薬溶液を乾燥させる問題があるため 、連続帯片製造方法の可能性は示唆されなかった。さらに、反射光の明暗間の変 動の光学的監視を容易にするため、反応室で磁性粒子を均等に拡散させなければ ならない。これは、注入前に磁性粒子が沈殿する傾向があったり、試料中に可溶 化させる際に通気孔付近へ集まる傾向があって難しい。 また、この傾向は、磁性粒子とトロンボプラスチンを２段階の方法で注入するこ との障害になっている。 言及することによってここに取り込む１９９３年８月３１日付アメリカ出願第 ０８／１１４，５７９号は、改良された磁性粒子キャリア溶液を開示している。 この溶液は空気乾燥に特に適し、凍結乾燥物質と同様に容易に溶解する。同時に 、磁性粒子が試料中で集合する上記傾向が回避される。しかし、連続方法で粒子 含有液を分析具に注入する効率的な方法は開示されていない。 発明の要約 本発明は、凹部が並設された２部構成の積層体を、分注部を通過させ、そこで 磁性粒子を含有した第１溶液で凹部を満たしてから、開口した凹部を第１乾燥部 を通過させて熱風で第１溶液を乾燥させることにより、連続帯片状の凝集分析具 を製造する方法に関する。その後、トロンボプラスチンを含有した第２試薬溶液 が、必要な反応領域に限定されるように選択的に凹部に吹き付けられ、開口した 凹部が第２乾燥部を通される。 好適な方法によると、乾燥工程後で各凹部の両端において積層体に注入孔と通 気孔が打ち抜かれる。最後に、 帯片状の透明なカバーが、第１および第２の乾燥した試薬を並設凹部に入れた２ 部構成の積層体に貼り付けられ、このようにして形成された反応室の各対間で、 そのアセンブリが切断されて個々の分析具が完成する。 本発明による方法は、２部構成の積層体の並設凹部に第１溶液を分注するため 、特別に設計された装置を採用する。この装置は、下向き面を持ったベースと、 ベースの上方に設けられた液だめと、下向き面に対して積層体を付勢する弾性材 のパッドを備えている。積層体が液だめと下向き面の間の開口を移動される際に 、開口から第１溶液が上向き凹部に分注され、そのとき弾性パッドがシール作用 を発揮する。２辺が移動方向に平行で、２辺が移動方向に８０度の角度を持つ平 行四辺形の開口が特に効果的であることが判明した。パッドは、調整可能な距離 をあけて下向き面と平行に設けられた剛性プレートに取り付けることが望ましい 。磁性粒子の均一な分散を確実にするために、高速ブレード型ミキサーなどの撹 拌手段が液だめに設けられる。 本発明は、従来のバッチ方法では不可能だった高い生産性を達成する。 さらに別の利点は、反応室の磁性粒子の均一な分散にある。 また、重要な利点として、磁性粒子の均一な分散に影響せずに、反応室でのト ロンボプラスチンの局所的な濃縮を達成できることが挙げられる。 図面の簡単な説明 図１はカバー、スペーサおよび基材を示すウエブの斜視図、 図２は製造装置の模式図、 図３は帯片が通過する試薬分注装置の側面図、 図４は分注装置の平面図である。 好適実施形態の詳細な説明 図１は、本発明の方法による分析具製造用の構成要素の斜視図である。リボン 状のスペーサ１０は、二軸安定性のポリエステルフィルムに関するＩＣＩ社の商 標であるＭＥＬＡＮＥＸの半透明な中心層、両面上の接着剤層、および接着剤層 上の保護ライナーを含む５つの部分からなる積層体である。そのような５層複合 材は、アドヘーシブ・リサーチ・インク(Adhesive Research，Inc.)から入手で きる。スペーサ１０に、かぎ穴形の開口１１が、 縁部に沿う位置合せ孔１２と同時に１度に５個打ち抜かれる。そして、保護ライ ナーの一方が取り除かれて、スペーサ１０は、このスペーサ１０に接着する面に 製造元の証印が印刷された透明カバー１３に貼り付けられる。スペーサ１０をカ バー１３に接着した後、このように形成されたウエブは、開口を介して露出され たカバー表面の親水性を高めるためのコロナ処理を受け、そしてウエブは図２の 製造方法での使用のためにスプールに巻かれる。 図２を参照すると、スプール２は、スペーサ１０とカバー１３を結合して形成 された積層ウエブ１６を保持する。このウエブはピンチローラ４の間を通って分 注装置２０へ送られ、そこでマグネタイト粒子を含有する第１の溶液が、開口１ １によって形成された上向き表面の凹部に分注され、さらにウエブ１６がドライ ヤー５０、５１を連続的に通過する際に溶液が加熱空気によって蒸発する。分注 器（ディスペンサ）５２で、トロンボプラスチンを含有する第２の溶液がかぎ穴 の広い方の端部側の凹部に吹きかけられる。この吹きかけは孔１２を使った光学 的位置合せに従って段階的に行われる。スペーサ１０が半透明で、カバー１３が 透明である点に留意されたい。第２の溶液は熱風ドライヤー６０、６１により蒸 発し、半完成品の積層体はピンチローラ６間を引っ張られ、スプール８に巻き取 られる。 図２のスプール８がいっぱいになると、別のラインへ取り去られ、そこでウエ ブ１６の巻きが解かれ、図１に示された注入孔１４と通気孔１５が打ち抜かれる 。その後、位置合せ孔１２を含む縁部が切り取られ、スペーサ１０の露出表面に 残るライナーが取り去られる。そして、露出された接着剤に透明の基材１８が貼 り付けられて凹部１７を封入し、これによって完成品となる分析具の反応室を形 成する。そして、完成されたウエブは反応室の間の平行線に沿って切断されるが 、矩形の通気孔１５はこの最終の切断ステップで光学位置合せに用いられる。 図３および４は、試薬分注装置２０の詳細を示す。ベース２１は、商標がDelr inである直鎖状のポリオキシメチレン系アセタール樹脂で形成することが望まし い。ベース２１は、差込み面２３と、液だめを形成するために管２６がはめ込ま れる座ぐり環状シール面２４とを形成するよう機械加工される。ドラグプレート (drag plate)４０が、４本のねじ４５および対応するワッシャ４６により、ベー スの下向き表面２８と平行に保たれる。ねじ軸部は、ドラグプレートのねじなし 孔４７とベースのねじ孔４９に挿入され、ドラグプレート４０とベース２１ との間隔が調整できるようになっている。ねじ軸部と同心のコイルばね４８がド ラグプレートをベース２１から離れる方向に付勢し、ドラグプレートに固定され た弾性パッド４１がウエブ１６を下向き表面２８側へ付勢する。これにより、第 １の試薬含有液が開口３６を通ってウエブ１６の上向きの凹部１７に分注される 際にシール作用を発揮する。パッド１６は、摩擦を減らすようテフロン被覆され た表面を持つフォームラバーであることが望ましい。分注器２０はくぎ(pegs)４ ４によりドラグプレート４０の底部に支持される。 ミキサー３０は、攪拌ブレード３１、包囲スクリーン３２、支柱３３および駆 動軸３４を有する。これにより、低粘度の溶媒が使用された場合でも、溶液中の マグネタイト粒子は均一に分散することが確実になる。 特に図４を参照すると、開口３６は、差込み面２３から下向き表面２８へ向か って狭まり、かぎ穴形の開口１７が上を向いたウエブ１６をのぞむ平行四辺形で あることが望ましい。開口３６の前縁３７と後縁３８は、ウエブ３６の移動方向 に斜に延び、側縁３９は移動に対して平行している。縁３７、３８を移動方向に 対して８０度に設定することにより、液だめからの凹部１７のなめらかな移行が 保証され、これによって、凹部に不均一な 配列でマグネタイト粒子を沈殿させるような乱流を防止できる。同様に、ベース ２１の後縁２２を移動方向に対して斜めの角度にしたことにより、凹部がなめら かで乱流なしでシール領域から出てくることを確実にする。従って、プールされ る第１の試薬含有液は均質な状態でドライヤー５０に入り、鉄含有粒子が均一に 分散した状態のまま溶剤が蒸発する。 以上は例示的なものであり、後記の請求の範囲を限定するものではない。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オールダリンク，マイケル，ダブリュ アメリカ合衆国 インディアナ 46074 ウェストフィールド ウェスト・メイン・ ストリート 315 ボックス 271 (72)発明者 ヴァン・バーレン，エロン，トーマス アメリカ合衆国 インディアナ 46032 カーメル シーヴュー・レーン・イースト 10744 (72)発明者 リンチ，ウェアリング，チャールズ アメリカ合衆国 インディアナ 46237 インディアナポリス モス・サークル 6604

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １． 以下の工程を有する分析具製造方法、 複数の上向き並設凹部を持つリボン状の平坦なウエブを、下向き面を持つ水 平スロットを通る移動方向に送り、 第１試薬含有溶液を、前記下向き面と前記第１溶液を含んだ液だめとの間の 開口を介して前記凹部に分注し、そして 前記の帯片が前記スロットから出た後、前記帯片が前記水平面にある間に加 熱空気で前記第１溶液を乾燥させる。 ２． 前記液だめ中の前記第１溶液を撹拌することによって、懸濁した試薬を前 記第１溶液中で均一に分配させる工程をさらにむ請求項１に記載の方法。 ３． 前記帯片を前記下向き面に対して付勢することによって、前記開口のまわ りにシール作用を与える工程をさらに含む請求項１に記載の方法。 ４． 前記凹部を覆うようにリボン状の平坦な基材を前記帯片に貼り付けること により、乾燥した試薬が入った複数の毛管空間を持ったリボン状のアセンブリを 形成し、 各毛管空間と連通する一対の間隔をおいた孔を設け、 そして 前記アセンブリを前記毛管空間の間で切断して複数の分析具を形成する、 工程をさらに含む請求項１に記載の方法。 ５． 前記一対の間隔をおいた孔が、前記第１溶液の乾燥後で前記基材の貼り付 け前に、凹部において前記帯片を貫通して前記孔を形成することによって設けら れる請求項４に記載の方法。 ６． 前記第１溶液の乾燥後に第２試薬含有溶液を前記凹部に分注し、そして 前記第２溶液を加熱空気で乾燥させる工程をさらに含む請求項１に記載の方 法。 ７． 前記第２溶液を吹き付けにより分注する請求項６に記載の方法。 ８． リボン状のカバーと、複数の並設された開口を持つリボン状のスペーサと を貼り合わせて、前記平坦なリボン状帯片を形成する請求項１に記載の方法。 ９． リボン状の平坦な帯片が複数並設された凹部に試薬含有溶液を分注する、 以下の構成を備えた装置、 下向き面を持ったベース、 前記下向き面に対してリボン状のウエブを付勢することにより、前記開口の まわりにシール作用を与える 手段、 前記ベース上に第１試薬含有溶液を保持する液だめ、そして 前記液だめと前記下向き面の間の開口であって、これにより前記ウエブが前 記開口を通る移動方向に移動される際に前記溶液が前記ウエブの上向き凹部に分 注される開口。 １０．前記下向き面に対して前記リボン状のウエブを付勢する前記手段が、前記 下向き面と平行な剛性プレートと、前記剛性プレートと前記下向き面の間に固定 された弾性材のパッドを備え、それによって前記弾性材と前記下向き面の間に水 平スロットを形成する請求項９に記載の装置。 １１．前記液だめに設けられた溶液攪拌手段をさらに備える請求項９に記載の装 置。 １２．前記開口の前縁と後縁が前記移動方向を横切って延び、前記前縁が実質的 に直線で、前記移動方向に直交しない請求項９に記載の装置。 １３．前記前縁が前記移動方向に対して８０度の方向に方向づけられている請求 項１２に記載の装置。 １４．前記開口が平行四辺形である請求項１２に記載の装置。 １５．前記平行四辺形が前記移動方向と平行な２辺を持つ請求項１４に記載の装 置。